[发明专利]载置台结构、成膜装置和原料回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在半导体晶片等被处理体的表面使用原料气体进行成膜的成膜装置、在其中所使用的载置台结构和从排气气体或处理容器内的结构部件回收原料的原料回收方法。

背景技术

一般而言，为了形成IC等集成电路和逻辑元件，在半导体晶片和LCD基板等的表面重复进行实施所需的薄成膜的工序和将其蚀刻为所需的图案的工序。

但是，以使用成膜装置进行的成膜工序为例，在该工序中，通过在处理容器内使规定的处理气体(原料气体)反应，在被处理体的表面形成硅的薄膜、硅的氧化物或氮化物的薄膜、金属的薄膜、金属的氧化物或氮化物的薄膜等，但该薄膜沉积在被处理体的表面，并且也在处理容器内的结构部件的表面作为附着膜而附着。

例如，图16是表示设置于成膜装置内的现有的载置台结构的一部分的概略结构图，例如陶瓷材料制的载置台2由从容器底部立起的支柱4支撑。并且，在该载置台2内设置有加热器6，加热在其上载置的半导体晶片W。另外，在载置台2的上面的周边部，为了抑制在半导体晶片W的端面的成膜，设置有环状的覆盖环8。而且，在成膜时，不仅半导体晶片W形成高温，而且作为容器内的结构部件的覆盖环8、载置台2的侧面和下面的一部分也形成高温，因此在这些部分沉积有不需要的附着膜10。另外，与上述成膜反应同时产生多余的反应副产物，其与排气气体一同被排出，未反应的处理气体也被排出。

排气气体中的反应副产物和未反应的处理气体若直接排出到大气中，则形成环境污染等的原因。因此，为了防止该现象，一般在从处理容器延伸的排气系统中夹置阱设备，由此捕获除去排气气体中所含的反应副产物或未反应的处理气体等。例如通过定期进行使用氯类或氟类的蚀刻气体的干式清洁或将结构部件从处理容器内拆下来进行的湿式清洁，除去并废弃附着在上述结构部件的不需要的附着膜。

根据应该捕获除去的反应副产物等的特性，对阱设备的结构提出了各种方案。例如，除去常温中冷凝(液化)、凝固(固化)反应的副产物时，作为其一例，阱设备具有在包括排气气体的导入口和排出口的壳体内设置多个凸片的结构。此时，该凸片相对排气气体的流动方向顺次排列，当排气气体通过这些凸片间时，排气气体中的反应副产物等附着在风扇表面而被捕获。另外，通过利用致冷剂等冷却这些凸片，也可以提高捕获效率(例如参照日本特开2001-214272号公报)。

另外，最近，为了降低配线电阻或接触电阻等，使用包括银、金、钌等贵金属的有机金属化合物的原料(原料气体)，在成膜装置形成薄膜。这样的情况中，也提出了回收方法，即，冷却排气气体而将气体冷凝等，回收含有未反应的原料的副产物，再通过精制该副产物，得到未反应的原料(例如日本特开2001-342566号公报)。

但是，对上述这样的现有的成膜装置，定期或不定期地进行使用氯类或氟类的蚀刻气体的干式清洁。因此，存在排气系统成膜时捕获的未反应的原料气体暴露于蚀刻气体而变质的担心。因此，用于得到原料的精制需要时间和成本，或者，在干式清洁之前需要从排气气体取出捕获原料，非常麻烦。另外，虽然可以考虑设置使阱设备迂回的旁路管线，但此时也存在设备复杂化的问题。

另外，如上所述，由于在除了半导体晶片以外的处理容器内的结构部件的表面沉积了不需要的薄膜，因此也有原料气体浪费、原料的收率降低的问题。特别是，最近，有时作为成膜材料使用Ru(钌)等非常昂贵的金属，需要高效且低成本回收原料本身或原料中所含的金属的方法。

本发明是着眼于如上所述的问题点，为了有效地解决该问题而作出的。本发明的目的在于提供一种能够抑制干式清洁处理的次数或者不进行干式清洁本身而高效且低成本地进行原料本身的回收或原料中所含的金属的回收的载置台结构、成膜装置以及原料回收方法。

发明内容

本发明是一种载置台结构，其特征在于，其为了在能够真空排气的处理容器内，使用包含有机金属化合物的原料的原料气体在被处理体的表面形成薄膜而载置该被处理体，该载置台结构中具备：载置台主体，载置上述被处理体，并且在内部设置有加热器；和基台，以包围上述载置台主体的侧面和底面的状态支撑上述载置台主体，并且在内部设置有流通致冷剂的致冷剂通路，维持在低于原料气体的分解温度且在原料气体的凝固温度或液化温度以上的温度范围。

根据本发明，能够抑制不需要的薄膜在基台侧沉积，仅在作为被处理体的表面的必须的部分沉积薄膜。因此，能够抑制干式清洁处理的次数，或者，不进行干式清洁本身，能够高效且以低成本进行原料本身的回收或原料中所含的金属的回收。